SS
Необходимо от ветрогенератора (мощностью 1.0-1.5-2.0KW) запитать насос, качающий воду из реки. "Но есть парочка нюансов..."
1а) На выходе ветрогенератора трёхфазное напряжение переменной частоты и переменного напряжения, причём у 2КВ ветряка оно может долетать до 500-700 Вольт.
1б) При превышении оборотов (можно ориентироваться как на частоту, так и на напряжение) необходимо затормозить ветряк подключением заведомо большой нагрузки, обычно для этого используют внешний резистор.
1в) У ветрогенераторов средняя производительность примерно 35% от номинала, то есть ветряк 2000Вт в пике может выдать до 2000Вт, но при этом в среднем по времени отдаёт энергии на 700Вт. Большинство же приводов плохо работают с питанием в треть от номинала.
Вопросы группы 1 сейчас решаются устройством "контроллер ветрогенератора", на выходе из которого 24 или 48В DC. Этот выход довольно нестабилен, поэтому его заводят на зарядку аккумуляторной батареи, от которой потом питают потребителей. То есть ветряк как может работает, - а когда аккумулятор зарядился, от него запитывают нагрузку, которая работает, потребляя то, что отдаёт ветряк, добирая недостающее от аккумулятора. Когда аккумулятор разрядился ниже допустимого, нагрузку необходимо отключить до тех пор, пока аккумулятор опять не зарядится.
2) Доступные насосы рассчитаны на сетевое напряжение 220В или 380В и управляются "станцией управления насосом", ограничивающей пусковые токи и приавльно разгоняющие мотор насоса. В хороших станциях используется алгоритм максимального КПД - MPPT (Maximum Power Point Tracking). Зачастую такие станции имеют охлаждение вентилятором.
2а) А ещё у моторов насосов есть своя логика, например, не запускаться без воды, поэтому то, что мы отдали команду "запустить мотор", не означает, что он реально запустился, - необходимо знать его реальное состояние.
3) Чтобы из 24В / 48В получить 220В / 380В необходим инвертор (у вас они есть), но при этом
3а) инвертор на 2-3-4 КВт практически всегда имеет вентиляторное охлаждение, и
3б) он не передаёт на станцию управления насосом информацию, заряжен ли аккумулятор. И вообще он инвертор, а не контроллер управления всем нашим комплексом.
4) Чтобы не городить огород с нагрузочным резистором, мы хотим ставить насосы моторами мощностью чуть больше, чем установленные ветрогенератор, но у них тоже есть своя линейка номиналов и это "чуть больше" в случае 2KW ветряка может оказаться уже 2.5KW, то есть даже при полной отдаче ветряка включение мотора заберёт всю его мощность плюс будет добирать из аккумулятора, а аккумулятора у нас 50-60 Ач (см. схему, - возможно, что один аккумулятор на несколько устройств).
Мы хотели бы:
Разработать на заказ комплексное устройство, которое будет:
1) Климатозащищённым, герметичным, предназначенным для установки на стальной опоре башни в заземлённом состоянии.
2) Принимать 3-phase AC от ветрогенератора, выпрямлять и преобразовывать его в опорные 48V DC
3) Выполнять функции "станции управления насосом", корректно включая насос при достижении некоего уровня заряда аккумулятора (нам тут понадобится анализировать состояние аккумулятора?) и выключать насос при разряде аккумулятора ниже заданного уровня. При этом необходимо учитывать, что у самого насоса есть своя логика работы и команда на его включение может быть не выполнена самим насосом, - необходимо отслеживать реальное состояние работы насоса.
4) В случае, если насос не может работать (например, нет воды на входе), аккумулятор предельно заряжен и есть входящая энергия от ветряка, - останавливать ветряк, включая внешнюю нагрузку (на рисунке не показана, но это рядом стоящий огромный резистор, охлаждающийся в мачту).
5) Быть защищённым от внешних воздействий на все (любые) кабельные соединения по короткому замыканию (у нас реален перебив кабельных линий), - любое КЗ любого кабельного ввода, включая его пробой на любой другой, - не долж